Le oscillazioni orbitali della Terra influenzano le eruzioni vulcaniche ed il clima, ecco cosa dicono gli scienziati del settore.
Su scale temporali che vanno da diecimila a milioni di anni, le dinamiche climatiche sulla superficie terrestre sono guidate sia da processi esterni che interni. L’interno della Terra fornisce calore attraverso il decadimento radioattivo e rilascia composti chimici tramite le eruzioni vulcaniche, come il biossido di zolfo (SO₂) e l’anidride carbonica (CO₂). Allo stesso tempo, i cambiamenti quasi periodici nell’orbita terrestre intorno al Sole regolano la quantità di radiazione solare in arrivo sulla superficie del pianeta e la sua distribuzione tra le diverse latitudini, influenzando la durata e l’intensità delle stagioni.
L’interazione tra questi processi, attraverso complessi cicli geochimici, modella e regola il clima in cui viviamo. Proprio come un metronomo, hanno utilizzato le variazioni ritmiche dell’insolazione solare impresse nei dati geologici per sincronizzare gli archivi climatici geologici del Sud Atlantico e del Pacifico nord-occidentale. Questi dati chiave coprono l’ultimo milione di anni del Cretaceo e sono stati sincronizzati con una precisione di 5.000 anni o meno, un battito di ciglia geologico avvenuto 66 milioni di anni fa. Per comprendere le cause dei cambiamenti climatici della Terra nel tempo e tra diverse regioni, questa sincronizzazione è fondamentale.
Avevano perfettamente allineato i record geologici nel tempo e abbiamo osservato che due grandi cambiamenti nel clima e nella biosfera si sono verificati simultaneamente in entrambi gli oceani. Ma dovevano trovare un modo per verificare se questi cambiamenti fossero causati dalle gigantesche eruzioni vulcaniche legate ai Trappi del Deccan in India.
Gli spessi strati di rocce basaltiche dei Trappi del Deccan, che possono raggiungere fino a due chilometri di spessore, coprono una vasta area dell’India occidentale. Questo tipo di vulcanismo su larga scala, che ricopre interi paesaggi, è noto ai geologi come Large Igneous Province (Grande Provincia Ignea). Più volte nella storia della Terra, tali eventi hanno provocato estinzioni di massa della vita sulla superficie del pianeta. In particolare, il rilascio di gas vulcanici come il carbonio e il biossido di zolfo durante la formazione di questi enormi depositi di basalto potrebbe aver giocato un ruolo chiave.
La formazione dei Trappi del Deccan e il successivo processo di alterazione chimica lasciano un’impronta geochimica negli oceani. Per questo motivo, abbiamo misurato la composizione isotopica dell’Osmio nei sedimenti dell’Atlantico meridionale e del Pacifico nord-occidentale. Se la causa fosse stata la stessa, avremmo dovuto trovare la stessa impronta chimica nello stesso momento. Queste affermazioni sono arrivate da Junichiro Kuroda dell’Università di Tokyo, che ha condotto le analisi geochimiche.
A nostra sorpresa, abbiamo scoperto due variazioni nella composizione isotopica dell’Osmio in entrambi gli oceani, contemporanee alle principali fasi eruttive dei Trappi del Deccan nel tardo Cretaceo. Ancora più sorprendente è che questi eventi abbiano avuto impatti differenti sull’ambiente, come testimoniato dai resti fossili nei carotaggi, secondo Westerhold.
I nuovi dati sono stati difficili da interpretare, ma la modellazione geochimica ha aiutato a chiarire il quadro. “Il volume del basalto eruttato deve essere stato molto più grande di quanto si pensasse in questa prima fase del vulcanismo dei Trappi del Deccan. Inoltre, le emissioni di anidride carbonica e biossido di zolfo collegate a queste eruzioni hanno avuto effetti distinti sul sistema climatico globale,” afferma Don Penman della Utah State University, che ha condotto le simulazioni geochimiche.
Secondo questi nuovi risultati, è plausibile che all’inizio delle principali eruzioni dei Trappi del Deccan, datate indipendentemente a 66,288 milioni di anni fa tramite metodi radioisotopici, si sia verificata una prima fase eruttiva ricca di zolfo, che ha causato stress negli ecosistemi sia a livello locale che, probabilmente, globale.